Industrijski podovi Armiranje i mikroarmiranje – Bolje performanse betona i ušteda materijala

Armiranje i mikroarmiranje – Bolje performanse betona i ušteda materijala

0
Armiranje i mikroarmiranje – Bolje performanse betona

Beton je kralj građevinskih materijala. Iako se može tvrditi da postoji dugačak niz modernijih i tehnološki naprednijih materijala, beton dolazi u nebrojano mnogo oblika i svojstava, a statistika njegove svetske potrošnje nesumnjivo ukazuje na njegov dugovečni primat. Armirani beton je jači i napredniji od samo betona, ali kakve karakteristike nosi kada je njegova armatura mikro?

Beton, građevinarstvo
Sipanje betona

Beton je jedan od najstarijih građevinskih materijala i danas pokriva preko 50 posto graditeljskih potreba, a u Evropskoj uniji čak 71 posto. Do sada je prošao tri karakteristična razdoblja primene. Od polovine pretprošlog do polovine prošlog veka upotreba betona bila je karakteristična za sporu, zanatsku primenu. Zatim sledi četrdesetak godina intenzivne poluindustrijske primene, u drugoj polovini prošlog veka, da bi usledilo period savremenih nastojanja da se uklopi u novi globalni i tehnološko naučni razvoja.

Armiranje i mikroarmiranje betona
Armiranje i mikroarmiranje betona

Armirani beton nastao je kao spoj betona i čelika, gde čelik preuzima napon zatezanja na koji je sam beton najslabiji, dok beton preuzima napon pritiska. Ovakav spoj dva materijala različitih karakteristika daje superiornost zajedničkoj stukturi i time poboljšava performanse ovako armiranog betona. Ipak, to nije jedini način da se beton armira. Mikroarmirani beton sadrži mikro armaturu u vidu vlakana.

Vlakna su uniformno raspoređena i nasumično orijentisana u betonu, te čine diskontinualnu mikro armaturu. Kao takva, mikro armatura ne služi da zameni čeličnu armaturu armiranog betona jer ne može preuzeti sile i napone koje čelične šipke mogu. Uloga mikroarmiranog betona je da poboljša određena svojstva betona, a bez otežavanja mase samog materijala kao što je to slučaj kod primene čelične armature.

U nekim slučajevima kao na primer kod podova, može se koristiti mikroarmirani beton bez klasične armature, ako se prethodno dokaže da zadovoljava sve uslove propisane u standardima.

Armirani beton
Armirani beton

Sastav mikroarmiranog betona razlikuje od običnog betona osim po dodanim vlaknima i po povećanoj količini cementa, manjoj količini krupnog agregata i manjem najvećem zrnu agregata. Vlakna mikroarmiranog betona mogu biti od čelika, stakla, polimera i od prirodnih materijala. Nekada su vlakna u betonu bila od prirodnih materijala, tipa konjska dlaka i slama, da bi se kasnije prešlo i na druge materijale kao što je azbest. Kada je ustanovljena štetnost azbesta prešlo se na čelična, staklena i sintetička vlakna. Danas su najviše u upotrebi čelična i sintetička vlakna koja su napravljena od polipropilena.

Vlakna mikroarmiranog betona
Vlakna mikroarmiranog betona

Svaka vrsta vlakana daje drugačije karakteristike betonu a jedinstveni parametar koji karakteriše svako vlakno je koeficijent oblika. Koeficijent oblika je odnos dužine i prečnika vlakna, pa o njemu zavise i svojstva betona u svežem i očvrsnulom stanju.

Vlakna mikroarmiranog betona
Vlakna mikroarmiranog betona

Tako čelična vlakna daju veću čvrstoću betonu, smanjuju potrebnu količinu čelične, klasične armature a povećavaju duktilnost betona. Beton je složeni materijal koji se sastoji iz agregata, cementa i vode, i jedan od problema koji ga prati tokom životnog veka je mogućnost nastanka pukotina. Sintetička vlakna sprečavaju skupljanje betona i nastanak pukotina, te poboljšavaju koheziju betonske smese, poboljšavaju otpornost na cikluse smrzavanja-odmrzavanja, a takođe se koriste za pumpani beton. Krajem prošlog veka su razvijeni, a ubrzo nakon toga su počeli i praktično da se primenjuju hibridni mirkoarmiranibetoni.

Takvi, hibridni mikroarmirani betoni sadrže dve ili više vrste vlakana različitog oblika, veličine ili porekla. Pri ovakvoj upotrebi i kombinovanju svaka vrsta vlakana zadržava svoja pojedinačna svojstva i time se postiže optimizacija svojstava i količine upotrebljenih vlakana.

Princip upotrebe čeličnih vlakana različitih dužina u mikroarmiranom betonu sličan je odabiru agregata različitih veličina zrna za spravljanje betona. Vlakna različite dužine deluju na poboljšanje različitih svojstava mikroarmiranog betona u svežem i očvrsnulom stanju.

Beton
Beton

Intenzitet poboljšanja svojstava betona mikroarmiranjem varira u zavisnosti od količine vlakana, karakteristika vlakana, kao i od kvaliteta samog betona. U zavisnosti od potrebnih peformansi materijala i zahteva koje upotreba nalaže, betonu se dodaju različita vlakna koja nose svoje karakteristike. Tako se mikroarmirani beton koristi da bi se smanjilo skupljanje i vodopropustljivost betona, da bi se povećala otpornost betona na pucanje, udare i habanje.

Najčešća upotreba mikro armiranog betona je kod trotoara, parkinga, podova, pista, bazena, temelja, prefabrikovanih elemenata, kod tunela i slično, odnosno kod elemenata koji nisu noseći i konstruktivni a potrebno je da zadovolje određene zahteve na koje sam beton ne može u potpunosti dugoročno da odgovori.

Mikroarmirani beton se u Evropi najviše koristi za industrijske podove, i to sa udeom od čak 50 posto. Sledi tunelogradnja, a koristi se i u prefabrikaciji. U zavisnosti od količine dodatih čeličnih vlakana razlikuju se mikroarmirani betoni s malim i velikim udelom vlakana. S velikim udelom vlakana se često nazivaju mikroarmirani betoni visokoh upotrebnog svojstva, a u regionu se više koriste mikroarmirani betoni s malim udelom vlakana.